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霧王
近日，工信部發(fā)布關(guān)于組織開展2023年未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務(wù)揭榜掛帥工作的通知，該項(xiàng)工作目的是加快推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，培育一批擁有創(chuàng)新能力攻克核心技術(shù)的單位，凝聚各方力量促進(jìn)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，突破一批標(biāo)志性技術(shù)產(chǎn)品，加速新技術(shù)、新產(chǎn)品落地應(yīng)用。
其中，文件規(guī)劃了元宇宙、人形機(jī)器人、腦機(jī)接口、通用人工智能等4個(gè)重點(diǎn)方向。在人形機(jī)器人揭榜掛帥任務(wù)榜單中，聚焦了核心基礎(chǔ)、重點(diǎn)產(chǎn)品、公共支撐、示范應(yīng)用等創(chuàng)新任務(wù)，并針對(duì)4個(gè)任務(wù)下的19個(gè)具體內(nèi)容訂立了相應(yīng)的到2025年的預(yù)期目標(biāo)。
典型應(yīng)用
應(yīng)用是人形機(jī)器人的關(guān)鍵，人形機(jī)器人不是玩具，他是適應(yīng)人類社會(huì)，幫助人類提高生產(chǎn)力的工具。未來(lái)的人形機(jī)器人不能是PPT上的炫技產(chǎn)品，而是要契合人類需求，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的得力助手。
文件中指出，人形機(jī)器人的發(fā)展應(yīng)服務(wù)于工業(yè)制造、災(zāi)害救援、危險(xiǎn)作業(yè)、智慧物流、安防巡邏、服務(wù)娛樂(lè)等六個(gè)主要場(chǎng)景。這些應(yīng)用場(chǎng)景普遍出現(xiàn)了人力短缺的問(wèn)題，人形機(jī)器人代替人類從事該類工作，可以釋放更大的生產(chǎn)力，同時(shí)避免了一些惡劣環(huán)境下對(duì)人體的危險(xiǎn)性，打造一個(gè)更高效、更安全、更愉悅的社會(huì)環(huán)境。
預(yù)期到2025年，人形機(jī)器人在保證4小時(shí)高強(qiáng)度工作下的續(xù)航能力下，需擁有耐高溫、耐沖擊、防塵防水、防爆等能力，地形攀爬能力不低于50cm，同時(shí)能夠操作50種以上的工具，可以使用工具開展焊接、切割、整理等作業(yè)任務(wù)，準(zhǔn)確率達(dá)到95%以上。
核心基礎(chǔ)
要保證機(jī)器人在各個(gè)場(chǎng)景中有效應(yīng)用，必須提高機(jī)器人核心能力。在人形機(jī)器人的核心基礎(chǔ)中，包括了全身動(dòng)力學(xué)控制算法、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、力傳感器、MEMS姿態(tài)傳感器、觸覺(jué)傳感器等五項(xiàng)核心零部件，核心零部件是人形機(jī)器人成本的大頭，目前的核心零部件對(duì)海外依賴依舊很大，突破核心零部件技術(shù)不僅可以降低成本，還能有效保障供應(yīng)鏈安全。
根據(jù)文件可知，預(yù)計(jì)到2025年，我們將建立高動(dòng)態(tài)行走控制算法，支持具有28個(gè)以上自由度的人形仿生機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)在各種環(huán)境下的高速行走，包括平地、斜坡、臺(tái)階、不平整路面和松軟路面，最高速度達(dá)4km/h及奔跑速度達(dá)9km/h；同時(shí)，我們將完成高功率密度電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器的系列化，支持多種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，最高效率不低于95%，重量小于210g，尺寸小于170cm3，最大連續(xù)功率可達(dá)6kW，并擁有智能伺服控制算法。
此外，我們計(jì)劃將力傳感器精度提高到0.5%FS，響應(yīng)時(shí)間優(yōu)于0.03s，具備智能信息采集和處理功能，提升力傳感器的智能水平；MEMS姿態(tài)傳感器方面將持續(xù)推進(jìn)高性能、低成本的MEMS姿態(tài)傳感器研發(fā)，預(yù)計(jì)2025年能達(dá)到具備強(qiáng)大的抗振動(dòng)和抖動(dòng)性能，俯仰角和橫滾角靜態(tài)精度為0.1°，零偏穩(wěn)定性不低于0.3°/h。
重點(diǎn)產(chǎn)品
在該榜單文件中，“關(guān)節(jié)”一詞出現(xiàn)超過(guò)20次，是本次的重點(diǎn)產(chǎn)品。關(guān)節(jié)的上限決定了機(jī)器人仿人程度的上限，在這次的重點(diǎn)產(chǎn)品中，工信部點(diǎn)名了旋轉(zhuǎn)型電驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)、直線型電驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)、機(jī)械臂與靈巧手、高算力主控制器、高能量密度電池等5項(xiàng)產(chǎn)品。
這些產(chǎn)品的更新迭代更能滿足未來(lái)人形機(jī)器人高爆發(fā)、高功率密度、高推力密度、高動(dòng)態(tài)響應(yīng)線性的性能需求，使人形機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與感知決策上擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高算力主控制器，避免在“大腦”上遭到卡脖子，實(shí)現(xiàn)硬件通信、實(shí)時(shí)計(jì)算和能量消耗等關(guān)鍵技術(shù)的突破。
根據(jù)計(jì)劃，到2025年，我國(guó)將會(huì)研制出系列化的人形機(jī)器人一體化旋轉(zhuǎn)電驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)，滿足腰、髖、膝、肘等關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)需要；同時(shí)推出低功耗高算力的主控制器，單臺(tái)主控制器工作功耗不高于60W，算力不低于200Tops，并可支持高帶寬總線通信方式。
公共支撐
任何一個(gè)產(chǎn)品達(dá)到一個(gè)快速增長(zhǎng)的階段的階段時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)因不同廠商協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)等有差異而導(dǎo)致的互聯(lián)互通的障礙，一個(gè)通用標(biāo)準(zhǔn)更有利于行業(yè)的百花齊放。
人形機(jī)器人快速鋪開使用的未來(lái)同樣會(huì)經(jīng)歷這個(gè)階段，于是提出了研制新一代人形機(jī)器人端到端仿真開發(fā)平臺(tái)，鼓勵(lì)開源開放的新方法和新機(jī)制，開發(fā)基于人工智能大模型的人形機(jī)器人的機(jī)器腦智能控制技術(shù)。
到2025年，行業(yè)需完成軟硬件模塊通用接口、機(jī)器人各子模塊、整機(jī)系統(tǒng)集成的標(biāo)準(zhǔn)定義和標(biāo)準(zhǔn)撰寫，制定關(guān)鍵共性能力的綜合測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)，建立實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí)建立不低于100億的典型任務(wù)參數(shù)集，自動(dòng)化處理任務(wù)的類型不低于100種，并在人形機(jī)器人上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。
結(jié)語(yǔ)
上半年，多個(gè)城市相應(yīng)出臺(tái)一系列人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的利好政策，刺激一眾科技企業(yè)加速推進(jìn)其人形機(jī)器人研發(fā)進(jìn)度，多家投資機(jī)構(gòu)重磅下注機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。除了比亞迪、百度、小米等紛紛入局大額投資，更有智元機(jī)器人、宇樹科技等將自家機(jī)器人的研發(fā)成果公開亮相，人形機(jī)器人行業(yè)的春天到來(lái)，更多機(jī)器人如雨后春筍般冒出。在本次的未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務(wù)揭榜掛帥工作的帶領(lǐng)下，我們靜待一個(gè)繁榮的機(jī)器人時(shí)代到來(lái)。
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